化学必修 第一册第二节 金属材料同步测试题

这是一份化学必修 第一册第二节 金属材料同步测试题，共11页。试卷主要包含了下列有关金属的说法中,正确的是，标准状况下,3等内容，欢迎下载使用。
第三章  铁  金属材料 (时间:75分钟　满分:100分)可能用到的相对原子质量:H-1　C-12　N-14　O-16    Al-27　S-32　Cl-35.5　Ca-40　Fe-56　Zn-65一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10小题,每小题2分;第11~16小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.下列有关金属或合金的说法中错误的是                 (　　)A.生铁属于合金B.合金的化学性质与其成分金属的化学性质不同C.一般合金的熔点比各成分金属的低D.改变原料的配比、改变生成合金的条件,可以得到具有不同性能的合金解析:生铁中含有铁和碳,属于合金,A项正确;合金的化学性质一般与各成分金属的化学性质相同,物理性质不同,B项错误;一般合金的熔点比它的各成分金属的熔点低,C项正确;合金的性能与其成分、原料配比及合成条件都有关,所以改变原料的配比、改变生成合金的条件,可以得到具有不同性能的合金,D项正确。答案:B2.钛和钛的合金被誉为“21世纪最有发展前景的金属材料”,它们具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工,尤其是钛合金与人体器官具有很好的“生物相容性”。根据它们的主要性能,下列用途中不切合实际的是                             (　　)A.用来作保险丝B.用于制造航天飞机C.用来制造人造骨D.用于家庭装修,制作钛合金装饰门解析:由于其熔点高,不适合用作保险丝,A项错误。答案:A3.下列有关金属的说法中,正确的是                      (　　)①纯铁不容易生锈　②钠着火用水扑灭　③KSCN溶液可以检验Fe3+　④缺钙会引起骨质疏松,缺铁会引起贫血　⑤青铜、不锈钢、硬铝都是合金A.①③④　　　　　　　B.②③④⑤C.①③④⑤           D.①②⑤解析:①纯铁中不含杂质,所以不易生锈,正确;②钠是活泼金属,与水剧烈反应生成氢气,钠着火时用水灭火则会使火势更旺,错误;③KSCN溶液可以检验Fe3+,实验现象是显红色,正确;④缺钙会引起骨质疏松,缺铁会引起贫血,正确;⑤青铜是铜、锡合金,不锈钢是铁、碳合金,硬铝是铝、镁合金,都是合金,正确。答案:C4.地壳中铝元素比铜元素含量高很多,但人们冶炼出铜比铝早很多年。合理的解释是                                        (　　)A.铝比铜活泼,铝离子氧化性比铜离子氧化性弱B.铜矿颜色较深,易发现;铝矿颜色较浅,不易发现C.矿石在地下埋藏,铜矿最浅,容易开发,铝矿埋得深,难开发D.铜比铝相对原子质量大解析:铝较活泼,极易被氧化生成氧化物,在自然界中以化合态形式存在,一般条件下铝矿难被还原,而铜较不活泼,铜矿较易被还原,所以冶炼铜比铝早,A项正确;金属冶炼的难易程度与金属的颜色、矿石在地下埋藏深浅及相对原子质量等因素无关,B、C、D项错误。答案:A5.下列有关铁的氧化物的叙述中正确的是                 (　　)A.常见的铁的氧化物FeO、Fe2O3、Fe3O4都是黑色固体B.铁的氧化物中Fe2O3、Fe3O4都具有磁性C.作为炼铁原料之一的赤铁矿的主要成分是Fe2O3D.铁的氧化物Fe2O3、Fe3O4 都只有氧化性解析:FeO和Fe3O4是黑色的,而赤铁矿的主要成分Fe2O3是红棕色的;常见的三种铁的氧化物中,只有Fe3O4具有磁性;Fe3O4中铁的化合价为+2价和+3价,既有氧化性又有还原性。答案:C6.已知下述三个实验均能发生化学反应,下列判断中正确的是 (　　)①将光亮的铁钉放入硫酸铜溶液中　②向硫酸亚铁溶液中滴入几滴过氧化氢溶液　③将铜丝放入氯化铁溶液中A.实验①中铁作氧化剂B.实验②中Fe2+具有还原性C.实验③中发生的是置换反应D.上述实验证明氧化性:Fe3+>Fe2+>Cu2+解析:铁与硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁,铁是还原剂,A项错误;向硫酸亚铁溶液中滴入几滴过氧化氢溶液,亚铁离子被氧化成铁离子,体现亚铁离子的还原性,B项正确;将铜丝放入氯化铁溶液中生成氯化亚铁和氯化铜,不是置换反应,C项错误;氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,则氧化性强弱顺序是Fe3+>Cu2+>Fe2+,D项错误。答案:B7.下列反应的离子方程式书写正确的是                  (　　)A.钠与冷水反应:Na+2H2ONa++2OH-+H2↑B.金属铝溶于氢氧化钠溶液中:Al+2OH-[Al(OH)4]-+H2↑C.金属铝溶于盐酸中:2Al+6H+2Al3++3H2↑D.铁与稀硫酸反应:2Fe+6H+2Fe3++3H2↑解析:A项中,电荷不守恒,正确的离子方程式为2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑;B项中,不符合反应实际,且电荷不守恒,正确的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑;D项中,稀硫酸与Fe反应只能生成Fe2+,正确的离子方程式为:Fe+2H+Fe2++H2↑。答案:C8.某溶液与Al反应能放出H2,下列离子在该溶液中一定能大量共存的是                                                   (　　)A.N、Fe2+、Cl-、SB.Na+、K+、Cl-、SC.Mg2+、H+、Cl-、SD.K+、Na+、HC、Cl-解析:与Al反应放出H2的溶液可能显酸性,也可能显碱性。N、Fe2+、Mg2+、H+在碱性溶液中不能大量共存,A、C项错误;HC与H+、OH-均不能大量共存,D项错误。答案:B9.称取两份铝粉,第一份加入足量的浓氢氧化钠溶液,第二份加入足量的盐酸,如果放出等体积的气体(在同温同压下),则两份铝粉的质量之比为                                                (　　)A.1∶2        B.1∶3   C.3∶2       D.1∶1解析:不论铝与氢氧化钠溶液反应,还是与盐酸反应,均是Al失电子:Al-3e-Al3+,还原产物都是H2,则都有以下关系:2Al~6e-~3H2。两种反应虽不同,但放出H2的体积相同,所以消耗Al的质量也相同。答案:D10.标准状况下,3.25 g锌与足量的盐酸反应生成x L氢气,下列比例式中正确的是                                          (　　) A.Zn + 2HCl ZnCl2 + H2↑1 mol             1 mol3.25 g x LB.Zn + 2HCl ZnCl2 + H2↑65 g              1×22.4 L3.25 g x LC.Zn + 2HCl ZnCl2 + H2↑1 mol             2 g0.05 mol x LD.Zn + 2HCl ZnCl2 + H2↑65 g                1 mol3.25 g x L解析:A、C、D项,上下单位不一致,均错误。答案:B11.铁屑溶于过量稀硫酸,过滤后向滤液中加入过量氨水,有白色沉淀生成,过滤,在空气中加热沉淀至质量不再发生变化为止,得到红棕色残渣。上述白色沉淀和红棕色残渣分别是               (　　)A.Fe(OH)3、Fe2O3      B.Fe(OH)2、Fe2O3C.Fe(OH)2、Fe(OH)3      D.Fe(OH)2、Fe3O4解析:铁与稀硫酸反应生成FeSO4,再与过量氨水反应生成白色沉淀Fe(OH)2,在空气中加热 Fe(OH)2,铁元素被氧化为+3价,最后所得红棕色残渣为Fe2O3。答案:B12.(2021·新课标全国Ⅰ卷)部分含铁物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是                       (　　)A.a可与e反应生成bB.b既可被氧化,也可被还原C.可将e加入浓碱液中制得d的胶体D.可存在b→c→d→e→b的循环转化关系解析:根据题意及图示可知,a为Fe,b为FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(Ⅱ)的盐类,c为Fe(OH)2,e为FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(Ⅲ)的盐类物质,d为Fe(OH)3。A项,Fe与Fe(Ⅲ)的盐类物质可发生反应生成Fe(Ⅱ)的盐类物质,如Fe+2FeCl33FeCl2,故推断合理;B项,Fe(Ⅱ)为铁元素的中间价态,既有还原性也有氧化性,因此既可被氧化,也可被还原,故推断合理;C项,Fe(Ⅲ)的盐类物质与浓碱液反应生成Fe(OH)3沉淀,制备Fe(OH)3胶体的操作为:向沸水中滴加FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热,故推断不合理;D项,存在b→c→d→e→b的转化关系,如FeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3FeCl3FeCl2,故推断合理。答案:C13.将少量铁粉加入下列溶液中,铁粉溶解,但不产生气体和沉淀的是                                                    (　　)A.稀硫酸                B.FeCl3溶液C.CuSO4溶液             D.NaCl溶液解析:A项,铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气;B项,铁与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁,铁粉溶解,但不产生气体和沉淀;C项,铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜;D项,铁与氯化钠溶液不反应。答案:B14.向200 mL 0.1 mol/L的Fe(NO3)2溶液中加入适量的NaOH溶液,使Fe2+恰好完全沉淀,过滤,小心加热沉淀,直到水分蒸干,再灼烧到质量不再变化,此时固体的质量为                            (　　)A.1.44 g      B.1.6 g     C.2.82 g      D.4.36 g解析:在实验过程中发生反应:Fe2++2OH-Fe(OH)2↓。加热、灼烧时又会发生变化:Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3,由反应前后铁原子守恒可得:2Fe(NO3)2　　　~　　　Fe2O32 mol                1 mol0.2 L×0.1 mol·L-1 n(Fe2O3)n(Fe2O3)=0.01 mol,n(Fe2O3)=0.01 mol,则m(Fe2O3)=0.01 mol×160 g·mol-1=1.6 g。答案:B15.某潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金(单质钠和单质铝熔合而成)作载热介质,下列有关说法中不正确的是              (　　)A.铝钠合金是混合物B.若铝钠合金投入一定量的水中得到无色溶液,则合金中n(Al)≤n(Na)C.铝钠合金投入足量氯化铜溶液中,肯定有氢氧化铜沉淀产生,也可能有铜析出D.若m g不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中,放出的H2越多,则铝的质量分数越小解析:Al与水不反应,Na与水反应生成NaOH,Al则与NaOH反应生成Na[Al(OH)4],化学方程式分别为2Na+2H2O2NaOH+H2↑, 2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑。可知,若是Al的物质的量多于Na,则得不到无色液体,肯定会有固体Al剩余,B项正确。钠与水生成了氢氧化钠,氢氧化钠与氯化铜反应生成氢氧化铜:Cu2++2OH-Cu(OH)2↓,同时铝也会置换一部分铜:2Al+3Cu2+3Cu +2Al3+,C项正确。相同质量的Al提供的电子数大于相同质量的Na,D项错误。答案:D16.某黑色固体粉末可能是Fe、FeO、CuO、C中的一种或几种。为了探究其成分,小明同学按照如图所示流程进行了实验。关于该实验有以下说法:①若溶液甲呈浅绿色,则原黑色固体粉末中一定含有Fe;②若步骤Ⅱ中无明显现象,则固体乙中最多只能有四种物质;③若步骤Ⅱ中有气泡产生,则原固体可能是纯净物也可能是混合物;④若步骤Ⅱ中有红色固体析出,则固体乙中一定无CuO;⑤固体乙呈红色,则原固体中一定含有Fe和CuO。以上说法中正确的有                                  (　　)A.1个　  　B.2个       C.3个       D.4个解析:C不与稀硫酸反应;氧化铜与稀硫酸反应,生成的Cu2+在水溶液中显蓝色;Fe与稀硫酸反应能生成H2;Fe、FeO与稀硫酸反应生成的Fe2+在水溶液中显浅绿色;铁的金属活动性强于铜的,能将铜从其盐溶液中置换出来。①若溶液甲呈浅绿色,则原黑色固体粉末中不一定含有Fe,因为FeO也可以与稀硫酸反应生成Fe2+,从而使溶液显浅绿色,故①错误;②若步骤Ⅱ中无明显现象,说明溶液中无硫酸铜,没有剩余的硫酸,如果硫酸的量不足,则固体乙中最多可以有Fe、FeO、CuO、C、Cu五种物质,故②错误;③若步骤Ⅱ中有气泡产生,说明硫酸是过量的,则原固体可能是C也可能是C和其他一种或几种物质的混合物,则原固体可能是纯净物也可能是混合物,故③正确;④若步骤Ⅱ中有红色固体析出,说明溶液中含有硫酸铜,能判断黑色粉末中含有CuO,不能判断固体乙中是否含有CuO,故④错误;⑤固体乙呈红色,说明有铁置换出了铜,则原固体中一定含有Fe和CuO,故⑤正确。综合以上分析可知,B项正确。答案:B二、非选择题:共56分。17.(12分)镁铝合金是建造航空母舰的主体材料。使用该合金前用NaOH溶液处理Al2O3膜,其反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。取一定量的镁铝合金均分为两份,分别与足量的盐酸、NaOH溶液充分反应,产生气体的物质的量之比为5∶3,合金与NaOH溶液反应的化学方程式为　, 合金中镁、铝的物质的量之比为　　　　　。 解析:用NaOH溶液处理Al2O3膜,反应生成偏铝酸钠和水;合金中只有铝与氢氧化钠溶液反应;设Al与NaOH反应生成的氢气为3 mol,则参加反应的Al的物质的量为2 mol,2 mol Al与足量盐酸反应生成的氢气仍为3 mol,则Mg与盐酸反应生成的氢气为2 mol,可知Mg的物质的量为2 mol,合金中Mg、Al的物质的量之比为2 mol∶2 mol=1∶1。答案:Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑　1∶118.(14分)某学习小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了以下综合实验,根据实验流程回答下列相关问题:(1)请写出Fe2O3与①反应的离子方程式:                        。 (2)物质②为　　　　　　　　　　　　。 (3)请写出FeCl3与铁粉反应的化学方程式:                      。 (4)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液最终生成Fe(OH)3浊液,该过程的现象为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,此过程中发生的氧化还原反应为(用化学方程式表示)　　　　　　。 (5)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中,并继续煮沸至液体呈红褐色,制得分散系　　　　　　　　,它与FeCl3溶液、Fe(OH)3浊液的本质区别是             　。 解析:(1)Fe2O3与盐酸反应生成FeCl3,离子方程式为Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O。(2)FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀。(3)铁粉可以与Fe3+发生氧化还原反应,化学方程式为Fe+2FeCl33FeCl2。(4)向FeCl2溶液中滴加NaOH生成白色沉淀Fe(OH)2,迅速变成灰绿色,最终被氧化为红褐色沉淀Fe(OH)3,化学方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。(5)向沸水中逐滴滴加FeCl3饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,可以获得氢氧化铁胶体,该胶体与溶液、浊液的本质区别是分散质粒子的直径大小不同。答案: (1)Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O(2)NaOH溶液(3)Fe+2FeCl33FeCl2(4)生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3(5)Fe(OH)3胶体　分散质粒子的直径大小不同19.(14分)某实验小组拟用小颗粒状铝硅合金与足量稀硫酸的反应(已知硅与稀硫酸不反应),测定通常状况(20 ℃,101 kPa)下的气体摩尔体积。拟选用下列实验装置完成实验:(1)该小组同学必须选用的装置依次连接的合理顺序为A、　　　　　　　　　　。 (2)实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻打开其活塞,开始时稀硫酸能滴入锥形瓶中,一段时间后稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中,其原因是 　　　　　　　　              　　　　　　　　。 (3)金属铝与稀硫酸反应的离子方程式为                     　。 (4)实验结束时,测量实验中生成H2体积的操作方法是。 (5)实验中准确测得3个数据:实验前铝硅合金的质量为m1 g,实验后残留固体的质量为m2 g,实验后量筒中液面读数为V mL。则通常状况下气体摩尔体积Vm=　　　　　　　　L·mol-l。若该合金中含少量铜,则所测得的Vm将　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 解析:(5)实验前铝硅合金的质量为m1g,实验后残留固体的质量为m2 g,则金属铝的质量是(m1-m2)g,实验后量筒中液面读数为V mL,即产生的气体的物质的量是,合金中硅与稀硫酸不反应,铝与稀硫酸反应,则有: 2Al　  　　~　  　　3H2↑2　　　 　　　  　 3 mol　　　 Vm=L· mol-1=L· mol-1。答案:1)E、D、G(2)铝与稀硫酸反应生成气体且放热,使锥形瓶内压强增大(3)2Al+6H+2Al3++3H2↑(4)待实验装置冷却至通常状况后,上下移动量筒使其中液面与广口瓶内液面相平,再平视读取量筒中水的体积,即所产生的H2在通常状况下的体积(5)　无影响20.(16分)实验室用下图装置测定FeO和Fe2O3固体混合物中Fe2O3的质量,D装置的硬质双通玻璃管中的固体物质是FeO和Fe2O3的混合物。(1)为了安全,在点燃D处的酒精灯之前,在b处必须　　　　。 (2)装置B的作用是　　　　　　　　　,装置C中盛装的液体是　　　　　　。 (3)在硬质双通玻璃管中发生反应的化学方程式是 　　　　　　、　。 (4)若该固体混合物中FeO和Fe2O3的物质的量之比为1∶1,反应完全后,U形管的质量增加7.2 g,则混合物中Fe2O3的质量为　　　　。 (5)U形管右边连接干燥管F的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　,若无干燥管F,测得Fe2O3的质量将　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 (6)铁的化合物的固体或溶液中常常混有需要除去的杂质,试对下列物质(括号内为杂质),使用合适的试剂或分离方法除杂。①Fe2O3[Fe(OH)3]:　           ; ②FeCl3溶液(FeCl2):　         ; ③FeCl2溶液(FeCl3):　         。 解析:(1)氢气是可燃性气体,所以需要对氢气进行验纯,避免混有空气时加热发生爆炸。(2)由于A中产生的氢气中混有HCl和水蒸气,必须通过洗气逐一除去,防止干扰后续实验,所以B的作用是除去氢气中的氯化氢,C中盛放的是浓硫酸,用于干燥氢气。(3)装置D中发生的是氧化铁、氧化亚铁与氢气的反应,化学方程式分别为Fe2O3+3H22Fe+3H2O、FeO+H2Fe+H2O。(4)U形管质量增加的7.2 g 是水的质量,物质的量是=0.4 mol,其中氧原子的物质的量是0.4 mol;设FeO、Fe2O3的物质的量均为x mol,根据氧原子守恒可知x+3x=0.4,解得x=0.1,则混合物中Fe2O3的质量为160 g·mol-1×0.1 mol=16 g。(5)干燥管F的作用是防止空气中的水蒸气对实验产生干扰,若无干燥管F,空气中的水蒸气被E吸收,则所测生成水的质量增大,导致氧的含量增大,测得Fe2O3的质量将偏大。(6)①氢氧化铁加热分解生成氧化铁和水,通过加热法可以除去氧化铁中的氢氧化铁;②氯气能把氯化亚铁氧化为氯化铁,则向FeCl3溶液中通入氯气可以除去FeCl2;③氯化铁与铁反应生成氯化亚铁,所以向FeCl2溶液中加入足量铁粉后过滤即可除去FeCl3。答案:(1)验纯　(2)除HCl　浓硫酸(3)Fe2O3+3H22Fe+3H2O　FeO+H2Fe+H2O(4)16 g　(5)防止空气中的水蒸气进入　偏大(6)①加热　②通入足量的Cl2　③加入足量铁粉,过滤